公布日：2023.09.29
申請日：2023.07.21
分類號：C02F3/32(2023.01)I;C02F3/02(2023.01)I;B01D53/84(2006.01)I;B01D50/20(2022.01)I;B01D53/04(2006.01)I;B01D53/26(2006.01)I;B01D53/34(2006.01)I;C02F101/
16(2006.01)N;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本發明提供的一種廢氣廢水集中處理裝置及其處理方法，該廢氣廢水集中處理裝置包括廢氣進氣管道、廢水進水管道、廢氣廢水集中處理罐組件、第一排液管道、垂直流人工濕地池、第一排氣管道、活塞缸組件、凈化箱組件、空氣進氣管道、曝氣管道、好氧處理裝置和PLC控制系統，廢氣和廢水分別進入處理罐罐體內，廢水通過第一排液管道經垂直流人工濕地池進入好氧處理裝置，廢氣通過第一排氣管道經活塞缸組件壓縮增壓后進入凈化箱組件，同時電動缸驅動組件的收縮為好氧處理裝置提供曝氣源，本發明將廢水和廢氣同時集中處理，管道數量較少，占地面積小，維修保養較為方便，電動缸驅動組件伸出和收縮時，都在進行相應的工作，提高了設備的整體利用率。
權利要求書
1.一種廢氣廢水集中處理裝置，其特征在于：包括廢氣進氣管道(110)、廢水進水管道(120)、廢氣廢水集中處理罐組件(200)、第一排液管道(300)、垂直流人工濕地池(400)、第一排氣管道(500)、活塞缸組件(600)、凈化箱組件(700)、空氣進氣管道(810)、曝氣管道(820)、好氧處理裝置(900)和PLC控制系統；廢氣通過所述廢氣進氣管道(110)進入所述廢氣廢水集中處理罐組件(200)，通過所述廢氣廢水集中處理罐組件(200)頂部的罐體排氣管組件(230)進入所述第一排氣管道(500)，所述第一排氣管道(500)與所述活塞缸組件(600)相連通，所述活塞缸組件(600)通過第二排氣管道(720)與所述凈化箱組件(700)相連通；廢水通過廢水進水管道(120)進入所述廢氣廢水集中處理罐組件(200)，所述第一排液管道(300)與所述廢氣廢水集中處理罐組件(200)的處理罐罐體(210)的底部相連通，廢水通過所述第一排液管道(300)經所述垂直流人工濕地池(400)的第二排液管道(410)流入所述好氧處理裝置(900)；所述空氣進氣管道(810)的一端與所述活塞缸組件(600)相連通，所述曝氣管道(820)的一端與所述活塞缸組件(600)相連通，所述曝氣管道(820)的另一端伸入所述好氧處理裝置(900)；所述廢氣廢水集中處理罐組件(200)包括所述處理罐罐體(210)、多孔板(220)、所述罐體排氣管組件(230)、安全閥(240)、液位傳感器(250)、第一排污管道(260)、第一支撐座組件(270)和檢測人孔；所述第一支撐座組件(270)位于所述處理罐罐體(210)的底部并對所述處理罐罐體(210)起支撐作用，所述多孔板(220)位于所述處理罐罐體(210)的內部并與其固定連接，所述罐體排氣管組件(230)與所述處理罐罐體(210)固定連接，所述處理罐罐體(210)外部設置有所述安全閥(240)和所述液位傳感器(250)，所述第一排污管道(260)與所述處理罐罐體(210)相連通；所述罐體排氣管組件(230)包括排氣管(231)、排氣法蘭(232)、螺旋板(233)和絲網除沫器(234)，所述排氣法蘭(232)位于所述排氣管(231)的頂部并與其固定連接，所述螺旋板(233)位于所述排氣管(231)的外部并與其固定連接，所述絲網除沫器(234)位于所述罐體排氣管組件(230)的內部；所述活塞缸組件(600)包括缸體(610)、第一端蓋(620)、第二端蓋(630)、電動缸驅動組件(640)、活塞擋板(650)、活塞(660)、密封墊(670)、鎖緊螺母(680)和第二支撐座組件(690)，所述第二支撐座組件(690)位于所述缸體(610)的底部并對其起支撐作用，所述缸體(610)為中空結構，所述第一端蓋(620)和所述第二端蓋(630)分別位于所述缸體(610)的兩端并通過螺栓與其固定連接，所述活塞擋板(650)、所述活塞(660)、所述密封墊(670)和所述鎖緊螺母(680)均位于所述缸體(610)的內部；螺栓穿過所述電動缸驅動組件(640)的電動缸安裝板(641)的通孔和所述第二端蓋(630)上的螺紋孔將所述電動缸驅動組件(640)和所述第二端蓋(630)固定連接，所述電動缸驅動組件(640)的電動缸伸出軸(642)設置有外螺紋，該外螺紋依次貫穿所述活塞擋板(650)、所述活塞(660)、所述密封墊(670)和所述鎖緊螺母(680)并形成一整體，所述活塞擋板(650)和所述活塞(660)卡合；所述凈化箱組件(700)包括凈化箱(710)和第二排氣管道(720)，所述第二排氣管道(720)與所述凈化箱(710)相連通，所述凈化箱(710)內設置有活性炭吸附板；所述好氧處理裝置(900)上設置有第三排液管道(910)和第二排污管道(920)，所述第三排液管道(910)上設置有第四截止閥(911)，所述第二排污管道(920)上設置有第五截止閥(921)。
2.根據權利要求1所述的廢氣廢水集中處理裝置，其特征在于：所述廢氣進氣管道(110)上設置有第一截止閥(111)和第一單向閥(112)，所述廢水進水管道(120)上設置有第二截止閥(121)和第二單向閥(122)，所述第二排氣管道(720)上設置有第三單向閥(721)，所述空氣進氣管道(810)上設置有第四單向閥(811)，所述曝氣管道(820)上設置有第五單向閥(821)和曝氣盤(822)，所述曝氣盤(822)位于所述好氧處理裝置(900)的內部。
3.根據權利要求1所述的廢氣廢水集中處理裝置，其特征在于：所述處理罐罐體(210)上設置有罐體進氣口(211)、罐體進水口(212)、罐體排水口(213)和液位傳感器安裝管，所述第一排污管道(260)上設置有第三截止閥(261)。
4.根據權利要求1所述的廢氣廢水集中處理裝置，其特征在于：所述第一排液管道(300)上設置有第一電磁閥(301)和噴頭(302)；所述第一排氣管道(500)上設置有壓力傳感器(501)和第二電磁閥(502)。
5.根據權利要求1-4任一項所述廢氣廢水集中處理裝置的處理方法，其特征在于：該處理方法包括以下方法：S1，廢氣的處理方法；S2，廢水的處理方法；其中，廢氣的處理方法S1包括以下步驟：S11，含有極少量液體的廢氣通過廢氣進氣管道(110)進入廢氣廢水集中處理罐組件(200)，由于處理罐罐體(210)的頂部為封閉區域，隨著廢氣的不斷增加，通過螺旋板(233)的設置，使自身旋轉的氣流依照固定流道螺旋向下，產生向下的離心力，離開螺旋板(233)后氣液已分離，再通過多孔板(220)所設置的若干通孔后進一步分離，進入罐體排氣管組件(230)頂部的氣體中含有微量液體經過絲網除沫器(234)后液體進一步被分離落入處理罐罐體(210)的底部；S12，隨著廢氣的不斷流入，處理罐罐體(210)內的氣體氣壓逐漸上升，當其壓力增加到壓力傳感器(501)設定的壓力上限時，壓力傳感器(501)將信號反饋給PLC控制系統，第二電磁閥(502)打開，廢氣進入活塞缸組件(600)左端腔室，此時處理罐罐體(210)內的氣體壓力會下降，經過預設的時間后，通過PLC控制系統將第二電磁閥(502)關閉并啟動電動缸驅動組件(640)，電動缸伸出軸(642)伸出，帶動活塞(660)向左運動，活塞缸組件(600)左端腔室的氣體被壓縮，達到第三單向閥(721)設定壓力值后，被增壓的廢氣進入凈化箱組件(700)后，通過活性炭吸附板對廢氣進行后續吸附處理；當活塞缸組件(600)左端腔室的氣體被壓縮時，活塞缸組件(600)右端腔室內的空氣體積增大，壓力降低，空氣通過空氣進氣管道(810)進入活塞缸組件(600)右端腔室；S13，當電動缸伸出軸(642)完全伸出后，經預設時間后，由PLC控制系統將電動缸驅動組件(640)收縮至初始狀態，活塞(660)向右運動，活塞缸組件(600)左端腔室內的空氣體積增大，氣壓降低，且此時活塞缸組件(600)右端腔室內的空氣體積減小，氣壓上升，活塞缸組件(600)右端腔室內增壓空氣通過曝氣管道(820)對好氧處理裝置(900)提供曝氣源；其中，廢水的處理方法S2包括以下步驟：S21，含有極少量氣體的廢水通過廢水進水管道(120)進入廢氣廢水集中處理罐組件(200)，廢水在處理罐罐體(210)內進行沉積，氣體會通過罐體排氣管組件(230)排出，當處理罐罐體(210)內的廢水液位達到液位傳感器(250)設定高值時，液位傳感器(250)將信號反饋給PLC控制系統，第一電磁閥(301)打開，處理罐罐體(210)內的廢水經第一排液管道(300)流入垂直流人工濕地池(400)，當處理罐罐體(210)內的廢水液位下降到液位傳感器(250)設定低值時，液位傳感器(250)將信號反饋給PLC控制系統，第一電磁閥(301)關閉；S22，經垂直流人工濕地池(400)去除大部分氨氮的廢水通過第二排液管道(410)進入好氧處理裝置(900)進行后續處理，由上述S13的步驟提供曝氣源進行好氧曝氣，經好氧處理裝置(900)處理的水通過第三排液管道(910)排放至指定位置。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種廢氣廢水集中處理裝置及其處理方法，有效地解決了現有技術中對于化工生產過程產生的廢氣廢水，大多數廠家將廢水和廢氣進行單獨處理，由于廢氣中會含有少量水，廢水中會含有少量的氣，有可能首先需進行氣液分離，才能進行后續處理，而在常壓下對廢氣的凈化會導致接觸不充分，而在對廢水好氧處理中需要采取特定的設備來曝氣，導致目前化工生產過程對廢氣廢水的處理總體工藝復雜，管道數量眾多，維修保養極為不便的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種廢氣廢水集中處理裝置，包括廢氣進氣管道、廢水進水管道、廢氣廢水集中處理罐組件、第一排液管道、垂直流人工濕地池、第一排氣管道、活塞缸組件、凈化箱組件、空氣進氣管道、曝氣管道、好氧處理裝置和PLC控制系統；廢氣通過所述廢氣進氣管道進入所述廢氣廢水集中處理罐組件，通過所述廢氣廢水集中處理罐組件頂部的罐體排氣管組件進入所述第一排氣管道，所述第一排氣管道與所述活塞缸組件相連通，所述活塞缸組件通過第二排氣管道與所述凈化箱組件相連通；廢水通過廢水進水管道進入所述廢氣廢水集中處理罐組件，所述第一排液管道與所述廢氣廢水集中處理罐組件的處理罐罐體的底部相連通，廢水通過所述第一排液管道經所述垂直流人工濕地池的第二排液管道流入所述好氧處理裝置；所述空氣進氣管道的一端與所述活塞缸組件相連通，所述曝氣管道的一端與所述活塞缸組件相連通，所述曝氣管道的另一端伸入所述好氧處理裝置。
優選地，所述廢氣進氣管道上設置有第一截止閥和第一單向閥，所述廢水進水管道上設置有第二截止閥和第二單向閥，所述第二排氣管道上設置有第三單向閥，所述空氣進氣管道上設置有第四單向閥，所述曝氣管道上設置有第五單向閥和曝氣盤，所述曝氣盤位于所述好氧處理裝置的內部。
優選地，所述廢氣廢水集中處理罐組件包括所述處理罐罐體、多孔板、所述罐體排氣管組件、安全閥、液位傳感器、第一排污管道、第一支撐座組件和檢測人孔；所述第一支撐座組件位于所述處理罐罐體的底部并對所述處理罐罐體起支撐作用，所述多孔板位于所述處理罐罐體的內部并與其固定連接，所述罐體排氣管組件與所述處理罐罐體固定連接，所述處理罐罐體外部設置有所述安全閥和所述液位傳感器，所述第一排污管道與所述處理罐罐體相連通。
優選地，所述處理罐罐體上設置有罐體進氣口、罐體進水口、罐體排水口和液位傳感器安裝管，所述第一排污管道上設置有第三截止閥。
優選地，所述罐體排氣管組件包括排氣管、排氣法蘭、螺旋板和絲網除沫器，所述排氣法蘭位于所述排氣管的頂部并與其固定連接，所述螺旋板位于所述排氣管的外部并與其固定連接，所述絲網除沫器位于所述罐體排氣管組件的內部。
優選地，所述第一排液管道上設置有第一電磁閥和噴頭；所述第一排氣管道上設置有壓力傳感器和第二電磁閥。
優選地，所述活塞缸組件包括缸體、第一端蓋、第二端蓋、電動缸驅動組件、活塞擋板、活塞、密封墊、鎖緊螺母和第二支撐座組件，所述第二支撐座組件位于所述缸體的底部并對其起支撐作用，所述缸體為中空結構，所述第一端蓋和所述第二端蓋分別位于所述缸體的兩端并通過螺栓與其固定連接，所述活塞擋板、所述活塞、所述密封墊和所述鎖緊螺母均位于所述缸體的內部。
優選地，螺栓穿過所述電動缸驅動組件的電動缸安裝板的通孔和所述第二端蓋上的螺紋孔將所述電動缸驅動組件和所述第二端蓋固定連接，所述電動缸驅動組件的電動缸伸出軸設置有外螺紋，該外螺紋依次貫穿所述活塞擋板、所述活塞、所述密封墊和所述鎖緊螺母并形成一整體，所述活塞擋板和所述活塞卡合。
優選地，所述凈化箱組件包括凈化箱和第二排氣管道，所述第二排氣管道與所述凈化箱相連通，所述凈化箱內設置有活性炭吸附板；所述好氧處理裝置上設置有第三排液管道和第二排污管道，所述第三排液管道上設置有第四截止閥，所述第二排污管道上設置有第五截止閥。
本發明還提供了所述廢氣廢水集中處理裝置的處理方法，該處理方法包括以下方法：
S1，廢氣的處理方法；
S2，廢水的處理方法；
其中，廢氣的處理方法S1包括以下步驟：
S11，含有極少量液體的廢氣通過廢氣進氣管道進入廢氣廢水集中處理罐組件，由于處理罐罐體的頂部為封閉區域，隨著廢氣的不斷增加，通過螺旋板的設置，使自身旋轉的氣流依照固定流道螺旋向下，產生向下的離心力，離開螺旋板后氣液已分離，再通過多孔板所設置的若干通孔后進一步分離，進入罐體排氣管組件頂部的氣體中含有微量液體經過絲網除沫器后液體進一步被分離落入處理罐罐體的底部；
S12，隨著廢氣的不斷流入，處理罐罐體內的氣體氣壓逐漸上升，當其壓力增加到壓力傳感器設定的壓力上限時，壓力傳感器將信號反饋給PLC控制系統，第二電磁閥打開，廢氣進入活塞缸組件左端腔室，此時處理罐罐體內的氣體壓力會下降，經過預設的時間后，通過PLC控制系統將第二電磁閥關閉并啟動電動缸驅動組件，電動缸伸出軸伸出，帶動活塞向左運動，活塞缸組件左端腔室的氣體被壓縮，達到第三單向閥設定壓力值后，被增壓的廢氣進入凈化箱組件后，通過活性炭吸附板對廢氣進行后續吸附處理；當活塞缸組件左端腔室的氣體被壓縮時，活塞缸組件右端腔室內的空氣體積增大，壓力降低，空氣通過空氣進氣管道進入活塞缸組件右端腔室；
S13，當電動缸伸出軸完全伸出后，經預設時間后，由PLC控制系統將電動缸驅動組件收縮至初始狀態，活塞向右運動，活塞缸組件左端腔室內的空氣體積增大，氣壓降低，且此時活塞缸組件右端腔室內的空氣體積減小，氣壓上升，活塞缸組件右端腔室內增壓空氣通過曝氣管道對好氧處理裝置提供曝氣源；
其中，廢水的處理方法S2包括以下步驟：
S21，含有極少量氣體的廢水通過廢水進水管道進入廢氣廢水集中處理罐組件，廢水在處理罐罐體內進行沉積，氣體會通過罐體排氣管組件排出，當處理罐罐體內的廢水液位達到液位傳感器設定高值時，液位傳感器將信號反饋給PLC控制系統，第一電磁閥打開，處理罐罐體內的廢水經第一排液管道流入垂直流人工濕地池，當處理罐罐體內的廢水液位下降到液位傳感器設定低值時，液位傳感器將信號反饋給PLC控制系統，第一電磁閥關閉；
S22，經垂直流人工濕地池去除大部分氨氮的廢水通過第二排液管道進入好氧處理裝置進行后續處理，由上述S13的步驟提供曝氣源進行好氧曝氣，經好氧處理裝置處理的水通過第三排液管道排放至指定位置。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
(1)本發明提供的一種廢氣廢水集中處理裝置，通過廢氣進氣管道、廢水進水管道、廢氣廢水集中處理罐組件、第一排液管道、垂直流人工濕地池、第一排氣管道、活塞缸組件、凈化箱組件、空氣進氣管道、曝氣管道、好氧處理裝置和PLC控制系統的設置，可以將廢水和廢氣同時集中處理，管道數量較少，占地面積小，維修保養較為方便。
(2)本發明提供的一種廢氣廢水集中處理裝置，在常用的凈化箱組件的前端增設活塞缸組件，從而使得進入凈化箱組件的廢氣的壓力較高，有利于廢氣與活性炭吸附板的充分接觸，吸附效率更高。
(3)本發明提供的一種廢氣廢水集中處理裝置，利用垂直流人工濕地池除掉廢水中的大部分氨氮，再通過好氧處理裝置，增加了脫氮除磷的效果，改善了出水水質。
(4)本發明提供的一種廢氣廢水集中處理裝置，通過液位傳感器高低位設置，保證了處理罐罐體內都有液體的存在，從而避免了廢氣從出水管道流出的可能。
(5)本發明提供的一種廢氣廢水集中處理裝置，通過活塞將活塞缸組件分成兩個腔室，當電動缸驅動組件伸出時，左腔室的廢氣被壓縮從而進入凈化箱組件，同時右腔室補入空氣，當電動缸驅動組件收縮時，左腔室廢氣壓力降低，為下一循環的廢氣進入做準備，同時右腔室的空氣被壓縮，作為曝氣源提供給好氧處理裝置，從而提高了整體設備的利用率。
(6)本發明提供的一種廢氣廢水集中處理裝置，廢氣中的極少量水分經螺旋板、多孔板和絲網除沫器的多重處理，有效地保證了第一排氣管道內氣體的干燥性。
(7)本發明提供的一種廢氣廢水集中處理裝置，通過PLC控制系統和電磁閥、液位傳感器、壓力傳感器和電動缸驅動組件的設置，自動化控制程度高，同時通過單向閥和安全閥的設置，整個系統可靠性高。
(8)本發明提供的一種廢氣廢水集中處理方法，整體工藝流程清晰，便于管控，成本較低。
（發明人：劉洪祥;謝玲玲;張業昌;孫俊;熊少華;陳建軍;王遠志）
